Оцінка ймовірнісних та статистичних характеристик інформаційного стану каналу зв'язку

Abstract

Представлено методи визначення інформаційного стану каналу зв'язку, що базуються на оцінці ймовірнісних і статистичних характеристик помилок на виході каналу. Для адаптивних методів захисту інформації в цифрових системах зв'язку, у яких параметри кодера змінюються залежно від стану каналу передачі даних, необхідно використовувати методи контролю якості мережі на основі визначення статистичних характеристик каналу. Показано, що ймовірність помилки біта в каналі є постійною для представленого процесу формування помилок та не залежить від способу розбиття інформації на кодові блоки. Розглянуті методи оцінки статистичних характеристик каналу ґрунтуються на топологічному представленні процесів формування помилок на довжині кодових блоків. Показано, що при встановленому значенні довжини кодової послідовності при фіксуванні постійного значення ймовірності помилок на біт на виході інформаційного каналу відповідають різні розподіли помилок на множені n-послідовностей. При відомому числі станів матриці вірогідності переходів запропоновано розрахунок інтервалів спостереження для підрахунку помилкових блоків. Представлений метод дослідження статистичних характеристик, що базується на припущенні про незалежність помилок, дозволяє розробляти алгоритми та процедури оцінювання стану дискретних каналів зв'язку. Виконана у роботі оцінка потенційних меж та статистичні характеристики для ймовірності помилки декодування дозволяє встановити зв'язок між топологічними характеристиками розбиття послідовності помилок на блоки з параметрами кодів. У роботі підтверджено, що запропонований метод дозволяє синтезувати алгоритми визначення параметрів кодів, числові значення яких визначаються на основі мінімізації значень потенційної ймовірності помилки декодування.

The methods for determining the informational state of a communication channel based on the assessment of probabilistic and statistical characteristics of errors at the channel output are presented. Adaptive information protection methods in digital communication systems, where encoder parameters change depending on the channel state, require the use of network quality control methods based on determining the statistical characteristics of the channel. It is shown that the bit error probability in the channel is constant for the presented error generation process and is independent of the method of dividing information into code blocks. The methods for assessing the statistical characteristics of the channel are based on the topological representation of error generation processes over the length of code blocks. It is demonstrated that, with a fixed code sequence length and a constant bit error probability at the output of the information channel, different error distributions correspond to sets of nsequences. With a known number of states in the likelihood transition matrix, calculation of observation intervals for counting erroneous blocks is proposed. The presented method of researching statistical characteristics, based on the assumption of error independence, allows for the development of algorithms and procedures for assessing the state of discrete communication channels. The evaluation of potential bounds and statistical characteristics for the decoding error probability enables establishing a connection between the topological characteristics of error sequence partitioning and code parameters. The work confirms that the proposed method allows the synthesis of algorithms for determining code parameters, whose numerical values are determined based on minimizing potential decoding error probabilities.